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SDN:互联网的又一次升级
2016-01-20 主编微讲堂 李志民

  互联网已经让全世界紧密地联系在一起,联接已经成为一种常态,而联接的背后,离不开网络的支撑。然而,随着互联网爆炸式地增长,以及各种实时业务,如视频语音、云数据中心和移动业务的迅速发展,用户对流量的需求不断扩大,人们突然发现,传统网络已经无法满足当前的需要。归其原因,是封闭的网络设备内置了过多的复杂协议,增加了运营商定制优化网络的难度。SDN的理念就是提供一个最大限度适应业务的网络构架,从根本上打破传统网络构架的局限性,最终为用户构建优质高效的网络。因此,可以说,SDN让我们重新定义了网络,是互联网发展进程中的又一次重大变革!

  什么是SDN

  SDN是Software Defined Network的缩写,翻译为“软件定义网络”,是由美国斯坦福大学clean slate研究组提出的一种新型网络创新架构。其核心技术OpenFlow通过将网络设备控制面与数据面分离开来,从而实现网络流量的灵活控制,为核心网络及应用的创新提供良好的平台。传统网络的世界是水平标准和开放的,每个网元可以和周边网元进行完美互联,而计算机的世界则不仅是水平标准和开放,同时垂直也是标准和开放的,如从下到上有硬件、驱动、操作系统等。但和计算机相比,在垂直方向,从某个角度来说,网络是相对封闭和没有架构的,所以在垂直方向创造应用、部署业务是相对困难的。SDN就是在整个网络的垂直世界让网络开放、标准化、可编程,从而让人们更容易、更有效地使用网络资源。

  SDN的优势

  在互联网瞬息万变的业务环境下,网络的高稳定与高性能还不足以满足业务需求,灵活性和敏捷性反而更为关键。应运而生的SDN,相对于传统网络,具有以下几方面优势:首先,SDN所做的事是将网络设备上的控制权分离出来,由集中的控制器管理,无须依赖底层网络设备(路由器、交换机、防火墙),屏蔽了来自底层网络设备的差异。而控制权是完全开放的,用户可以自定义任何想实现的网络路由和传输规则策略,从而更加灵活和智能;其次,SDN可以将网络协议集中处理,有利于提高复杂协议的运算效率和和收敛速度,同时,控制的集中化有利于从更宏观的角度调配传输带宽等网络资源,提高资源的利用效率;其三,SDN简化了运维管理的工作量,大幅节约运维费用;其四,SDN的理念是控制与转发分离,实施控制策略软件化,有利于网络的智能化和自动化。总之,SDN将网络的智能从硬件转移到软件,用户不需要更新已有的硬件设备就可以为网络增加新的功能,不但降低了设备购买和运营成本,还简化和整合了控制功能,让网络硬件变得更为可靠和通用,从而让人们更容易、更有效地使用网络资源。

  SDN的应用

  SDN是为解决用户的问题而诞生的。SDN网络能力开放化的特点,使得网络能力虚拟化、服务化,网络不再仅仅是基础设施,更是一种服务。同时,SDN控制与转发分离的特点,使得设备的硬件通用化、简单化,设备的硬件成本可大幅降低。鉴于SDN的这些特征,从理论上,SDN会给每一个领域的互联网用户带来便捷并节省运营成本:1.电信运营商:电信运营商网络具有覆盖范围大、网络复杂、网络可靠性要求高以及多用户多需求共存等特点;SDN可降低硬件成本,实现网络的集中化管理和全局优化;以及实现网络能力的虚拟化和开放化,有利于电信运营商发展更丰富、更节省成本的网络服务。2.专用网络:政府及企业网络业务类型多,网络设备功能复杂,对网络安全性要求高。SDN不但可以使专用网络节省硬件成本,而且可以使其简单化,层次更加清晰。同时,SDN控制的逻辑集中,可以实现专用网络的集中管理与控制,以及专用网络的安全策略集中部署和管理;3.数据中心互联:数据中心之间互联网具有流量大、突发性强、周期性强的特点,SDN转发与控制分离、控制逻辑集中,以及网络虚拟化、开放化的特点,可通过部署统一的控制器,收集各个数据中心之间的流量需求,进行统一的计算和调度,最大程度优化网络,提高资源利用率。最典型的成功案例是Google已经在其数据中心之间应用了SDN技术,使广域线路的利用率从30%提升到接近饱和,成效显著。

  SDN的争议

  SDN走向真正成熟的商用需要一个漫长的过程。当下,无论是国内还是国外,SDN商用都仅处于初级阶段。虽然SDN的作用跟中医神奇的板蓝根一样,包治百病,但它的应用推进却步履维艰,Google式的成功案例至今也未再重现。SDN产品密集发布,但敢于买单的用户却寥寥无几;运营商网络的SDN改造悉数启动,但传统行业用户却只能隔岸观火;SDN生态圈暗流涌动,但国内围绕SDN的开发者生态圈却踪迹难寻。一边是产业界、学术界的积极推进,一边却是SDN商用的不被接受,虽然SDN是互联网中的技术明星,但不幸却成了 “雾中花”。究其原因,可以归纳为两点:一是技术上的不成熟。尽管SDN正推动着开放标准接口给业务为主导的控制器,但目前它还不具备在大规模网络中迅速切换流量的能力;二是用户观念的固化。作为技术的最终使用者,用户更容易接受那些对其业务可以直接带来效益的技术理念。在SDN的发展初期,传统用户注定难以成为“吃螃蟹”者。

  任何新事物被接纳都有一个过程,SDN亦然,转变已经发生了。在SDN推进初期,一些人曾认为SDN是一种“颠覆”,将与传统网络的建网模型、商业模式格格不入,这种思路确实给用户造成了一些困扰。但现在业界已达成了新的共识,即在继承传统经典网络优势的基础上体现SDN的价值,在商用实践上必须将新旧耦合的复杂问题留给技术的提供者而非用户。目前,SDN越来越聚焦,越来越实用化,没有人再去讨论SDN的定义和架构,而是聚焦于验证SDN的可行性,SDN正在经历一个从“虚”到“实”的过程。SDN是一件有意义的事,相信经过业界的努力,几年后,SDN最终会将开放、简单、敏捷留给用户,带来互联网的再次升级。(责任编辑:王钦丽)

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